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第３４卷第５期 ２００６年９月 东北林业大学学报 Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５ Ｓｅｐ．２００６ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ Ｆ０ＲＥＳＴＲＹ ＵＮ１ＶＥＲＳ１ＴＹ 复叶槭茎段诱导的愈伤组织解剖学观察 张彦妮 高志慧 （东北林业大学，哈尔滨，１５００４０） 阜Ｒ卓丽环 ｉｊ ｊ补 （上海农林职业技术学院） 摘要利用组织切片技术研究了不同颜色、不同质地的愈伤组织以及茎节在不同时期诱导的愈伤组织的内 部结构。结果表明，不同颜色和不同质地的愈伤组织的细胞排列方式、细胞大小等有所不同，浅棕色疏松等浅色系的 愈伤组织多为胚性愈伤组织。茎节在不同时期的细胞有一定差异，通过组织学观察到了不定芽的形成过程。 关键词 复叶槭；茎段；愈伤组织；石蜡切片 分类号￥７９２．３５：Ｑ９４．４．６ ，，Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｃｅｒ ｎｅｇｕｎｄｏ Ｌ．Ｃａｌｌｕｓ Ｉｎｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ Ｓｔｅｍ Ｓｅｃｔｉｏｎ／Ｚｈａｎｇ ＹａｎｎｌＧａｏ Ｚｈｉｈｕｉ（Ｃｏｌｉｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００４０Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）：Ｚｈｕｏ Ｌｉｈｕａｎ（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｖｏｃａ— ｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ）／／Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｙｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．一２００６．３４（５）．一３８～３９ Ｔｈｅ ｃａｌｌｕｓ ｏｆ ｄｉｔｉｅｒｅｎｔ ＣＯｌｏｒｓ ａｎｄ ｔｅｘｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ ｓｔａｌｋ ｎｏｄｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｈａ— ｓｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｓｌｉｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｃｅｌｌｓ ａｙｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆ０ｒ ｃａｌｌＵＳ ｏｆ ｄｉｉｅｒｅｎｔｆ ｃｏｌｏｒｓ ａｎｄ ｔｅｘｔｕｒｅｓＣａｌｌＵＳ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｃｏｌｏｒｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｃａｌｌＵＳ ｗｉｔｈ ｌｏｏｓｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｍｏｓｔｌｙ ｂｅｌｏｎｇ ｔｏ ｅｍｂｒｙｏ￣ｎｉｃ ｃａｌｌＵＳ．Ｓｏｍｅ ｄｉｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｃｅｌｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｌｋ ｎｏｄｅ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｄｉｔｉｅｒｅｎｔ ｐｈａｓｅｓａｎｄ ｔｈｅ ．． ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｂｕｄｓ Ｗａｓ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ｂｙ ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ａｃｅｒ ｎｅｇｕｎｄｏ：Ｓｔｅｍ ｓｅｃｔｉｏｎｓ：ＣａｌｌＵＳ：Ｐａｒａｆｉｎ ｓｌｉｆｃｅｓ 复叶槭（Ａｃｅｒ ｎｅｇｕｎｄｏ Ｌ．）亦称糖槭、羽叶槭等，为槭树科 槭树属一种重要的观叶植物，该树种喜光、耐旱、耐寒、耐烟 尘，根萌蘖性强，生长较快，对土壤要求不严；树形挺拔秀美， 入秋叶色金黄，具有很高的观赏价值及实用价值，是稀有、优 良的园林绿化树种，可作庭院树、行道树及防护林树种。复叶 槭在我国东北、华北、内蒙古、及长江流域一带都有栽培， 尤其是我国东北地区，将其作为主要园林绿化树种已３０多 年。过去对复叶槭的研究主要集中在叶片挥发物”ｊ、对防护 林光肩星天牛诱集作用 Ｊ、不同植被地带上叶片的形态特征 变化 、损伤与邻近健康复叶槭植株内脱落酸和茉莉酸含量 变化 等方面，对其离体形态发生的解剖学研究尚未见报 道。笔者对复叶槭茎段产生的各种颜色和质地的愈伤组织以 及茎节在不同时期诱导的愈伤组织进行了解剖学分析，期望 能在一定程度上揭示复叶槭离体培养器官发生和植株再生的 规律，探索高频率再生植株的形态发生途径和离体培养条件， 从而用于指导种苗生产，同时也为研究槭树科植物离体再生 规律奠定一定基础。 １材料与方法 植物材料：无菌条件下茎段产生的愈伤组织。 主要试剂：乙醇、甲醛、冰乙酸、甘油、苏木精、硫酸铵铝、 明胶、二甲苯、石碳酸、加拿大树胶溶液等。 供试材料用ＦＡＡ固定，于４℃保存３ ｄ后，采用苏木精染 色，然后用常规石蜡切片法制片，最后在麦克奥迪公司生产的 型号为ＤＭＢＡ３００显微镜下观察并照相。 ２结果与分析 ２．１不同颜色和质地愈伤组织的解剖学观察 在诱导复叶槭茎段愈伤组织过程中发现，不同的培养基 中，同一种外植体产生愈伤组织的颜色和质地不同，大体分为 ６类：绿色致密平滑（简称类型Ｉ，包括深绿色）、绿色有突起 （简称类型ＩＩ）、绿色疏松（简称类型ＩＩＩ，包括浅绿色疏松、绿 １）东北林业大学校基金。 第一作者简介：张彦妮，女，１９７４年４月生，东北林业大学园林学 院，讲师。 收稿日期：２ｏｏ５年９月３０日。 责任编辑：张建华。 色疏松、灰绿色疏松等）、浅棕色疏松（简称类型ＩＶ，包括浅黄 绿色等浅色系）、黄绿色致密平滑（简称类型Ｖ）、黄绿色颗粒 有突起（简称类型Ｖ１）。通过组织切片技术观察其内部细胞 排列和细胞等变化，结果见表１。 从表１中可看出，愈伤组织的颜色和质地不同，其细胞排列、 细胞大小等略有差异。多数愈伤组织外缘细胞排列无规则。 类型１大多数由长型管状不规则的细胞组成，没有明显 的细胞核，为非胚性愈伤组织，难以再分化。类型ＩＪ、类型ＩＩＪ 通常具有大量的胚性愈伤组织，有形成芽原基的可能性，在不 断的继代培养中得到了证实。类型ＩＪ分化率相对较低。类 型Ⅲ分化率较高。类型ＩＶ中，小细胞团内的细胞都是大核 小型细胞，具有能力，同时进行生长，使细胞团不断 增大，为胚性愈伤组织。随着细胞团的增大，细胞团内部 的细胞逐渐停止，成为非胚性细胞，只有外围１～２层细 胞保持能力，使愈伤组织团继续长大。在愈伤组织生长 的同时，其表层不断有胚性细胞开始新的一轮突起，因此 整团愈伤组织看上去表面有许多细胞团的突起，是典型的胚 性愈伤组织。类型Ｖ１具有容易形成根原基的特性。 ２．２不同时期诱导的茎节愈伤组织的解剖学观察 在培养基ＭＳ＋０．０１ ｍｅ／Ｌ ＴＤＺ＋０．０１ ｍｇ／Ｌ ２，４一Ｄ上培 养的茎节，每隔６～１０ ｄ取材固定，对不同发育阶段的茎节进 行解剖学观察。培养７ ｄ后，茎节在外观上略有增粗，组织切 片观察到，皮层细胞在大小和形状上不同。在皮层中心，韧皮 部的外部区域，维管束是连续的并具有韧皮部纤维（图１ （ａ））。培养１５ｄ后，在形成层区域，细胞强烈，数量增 加，细胞的增殖、外植体表皮细胞分生区中心和在深层中大的 胞间细胞形成的空隙引起了茎段增粗（图１（ｂ）），并在愈伤 组织外围出现了球形胚的结构（图１（Ｃ））。２５ｄ后，出现了具 有叶原基的不定芽（图１（ｄ）、图１（ｇ）），３３ｄ后，形成了具有 多层幼叶的结构（图１（ｅ）），有的芽原基有一个由叶原基（图 １（ｄ）中箭头所示）保护的圆屋顶形顶点分生区（图１（ｆ）），有 的不定芽的顶端分生区由一个芽鳞保护（图１（ｈ）箭头所 示）。 通过培养和石蜡切片观察发现，茎节在诱导愈伤组织培 养基ＭＳ＋０．０１ ｍｅ／Ｌ ＴＤＺ＋０．０１ ＩＥＩ／Ｌ ｅ２，４一Ｄ上１个月之 内，形成层处诱导的愈伤组织细胞旺盛，容易诱导出球形 胚和不定芽，随着时间的推移，愈伤组织外围细胞逐渐变为木 栓化细胞，能力降低。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第５期 张彦妮等：复叶槭茎段诱导的愈伤组织解剖学观察 ３９ 图１ 茎节的愈伤组织和不定芽的组织学分析（×４０） ３讨论 不同植物种类，胚性愈伤组织之问和非胚性愈伤组织之 间的差异很大。如在苎麻（Ｂｏｅｈｍｅｒｉａ ｎｉｖｅａ）的愈伤组织中， 非胚性愈伤组织为白色绒毛状或块状结构，生长缓慢，愈伤率 低；胚性愈伤组织为淡黄色颗粒状结构，生长快，愈伤率 高 。曾黎辉等。。 对龙眼胚性愈伤组织的细胞组织学研究 表明，龙眼的愈伤组织是由染色深的胚性细胞和染色浅的非 胚性细胞组成，胚性细胞核大、质浓，非胚性细胞较大，细胞 质稀。茶树（Ｃａｍｅｌｌｉａ ｓｉｎｅｎｓｌｓ Ｌ）的胚性愈伤组织呈灰绿色， 稍硬，表面有瘤状突起，而非胚性愈伤组织有两类，一类细胞 松散，无明显结构，色黄，半透明，另一类质地坚硬，表面凹凸 不平，块状，色绿，细胞排列不甚规则，常常能观察到维管束组 织 。本试验发现：复叶槭的胚性愈伤组织来自于浅棕色疏 松（包括浅黄绿色等浅色系）的愈伤组织，该类愈伤组织是由 染色深的大核细胞组成；非胚性愈伤组织细胞核多不明显，分 化率低。这种差异，表现出物种的特异性和多样性，同时也验 证了胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织的差异非常明显这一说 法。 于培养物的组织表层细胞，是外起源的。花烛离体形态发生 存在多条途径，具体发生途径与基因型以及培养条件等有 关 “ 。由此可见，不同植物种类的不定芽来源有一定差异。 因此，系统、详细地研究复叶槭愈伤组织形成过程、胚性愈伤 组织的来源以及不定芽的形成过程，对于利用胚性愈伤组织 建立复叶槭的组织培养再生体系具有重要的意义。 参考文献 复叶槭芽原基来自于愈伤组织外层，芽原基伸长成小芽， 其基部形成的腋芽原基来源于愈伤组织的芽分化，属于外起 源；菊苣的芽原基来自形成层细胞 ；白皮松子叶上不定芽 是由表皮部分细胞发育而来的 ｊ。彭正云等 研究了几种 木本植物组织培养中愈伤组织的形成和器官发生。指出：木本 植物外植体表面普遍可发生瘤状愈伤组织，它起源于距外植 体切口较远的个别部分，特别包括表皮和下皮；芽原基多起源 ［１］赵林森，王强，何健 复叶槭雌雄株叶片中酸性醇溶性酚类物质 的比较［Ｊ］．南京林业大学学报，１９９９，２３（３）：４１—４＿４ ［２］ 温俊宝，骆有庆，岳金明，等 复叶槭对防护林光肩星天牛诱集 作用初报［Ｊ］．森林病虫通讯，１９９９（４）：１７—２Ｏ ［３］沈应柏，平立岩，骆有庆，等 不同生长条件下复叶槭生态型叶片显 微形态特征的变化［Ｊ］ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ＳｔｕｄｉｅｓｉｎＣｈｉｎａ，２００１，３（１）：１５—２２． ［４］杨迪，李庆，胡增辉，等．损伤与邻近健康复叶槭植株内脱落酸和茉 莉酸含量变化［Ｊ］．北京林业大学学报，２ＯＯ３，２５（４）：３５—３８． ［５］ 刘瑛，黄小英，赖小萍，等．苎麻组织培养再生植株主要影响因 素的研究［Ｊ］．江西农业学报，２００２，１４（１）：１１—１５． ［６］ 曾黎辉，吕柳新，王平，等．荔枝、龙眼胚性愈伤组织的细胞组织学观 察［Ｊ］．福建农林大学学报：自然科学版，２１３０２，３１（３）：３３１—３３３． ［７］ 刘德华，周带娣，肖文军．茶树茎段培养胚性状态的及其分 化［Ｊ］．湖南农业大学学报，２０００，２６（２）：１１０—１１２． ［８］ 李颖章，韩碧文，赵云云．薄层培养菊苣花梗诱导花芽分化早期 超微结构的变化［Ｊ］．中国农业大学学报，１９９７，２（１）：１—５． ［９］ 李林，李科友，唐德瑞．白皮松离体胚培养与不定芽的诱导［Ｊ］． 西北林学院学报，２００４，１９（２）：６１—６３。 ［１Ｏ］ 彭正云，刘德华，肖海军，等．茶树根愈伤组织及发状根诱导的 研究［Ｊ］．湖南农业大学学报，２００４，３０（２）：１３８—１４１． ［１１］赵云鹏，郭维明，王广东．花烛不同愈伤组织解剖结构的观察 ［Ｊ］．园艺学报，２００５，３２（１）：６０—６４。